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摘 要：锅炉汽包水位测量的重要性是人所共知的，汽包水位测量仪表的合理应用是保证锅炉安全稳定运行的重要环节。文章结合吉林通化钢铁股份有限公司动力厂的实际情况，以锅炉汽包差压式液位计为例，分析其工作原理及在实际维护中的注意事项和存在问题，供仪表维护人员参考。
关键词：锅炉汽包；水位；仪表；维护
中图分类号：TK223.6
一、 引言
通化钢铁股份有限公司动力厂目前共有九台锅炉，其中有三台150t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、四台35t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、一台35t/h燃高炉煤气锅炉、一台71t/h余热锅炉。锅炉是重要的供汽设备，其主要任务供给合格稳定的蒸汽，以满足冶金区各系统的需要及为我厂的汽轮发电机组提供动力。锅炉汽包水位是锅炉运行监控的一项重要指标，是一个非常重要的被控变量，影响锅炉水位变化的原因是很多的，其中主要是锅炉的蒸发量和给水流量，其他还有炉膛热负荷（燃烧率）以及汽包压力的变化等。由于汽包水位会经常波动，维持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，汽包水位过高或急剧波动将会影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度大，饱和水蒸气带水过多，会使过热器管壁结垢导致损坏，同时过热蒸汽温度急剧下降。该过热蒸汽作为汽轮发电机组的动力，将会损坏汽轮机叶片，影响发电机组运行的安全。水位过低，则汽包内的水量较少，当负荷很大时，水的汽化速度加快，因而汽包内的水量变化速度很快，如不及时控制，就会使汽包内的水全部汽化，导致水冷壁损坏，甚至引起爆炸。因此锅炉汽包水位必须严加控制，要将其控制在正常范围内，关键在于汽包水位计的可靠性和准确性。汽包水位测量仪表水位计的正确使用维护是保证锅炉稳定安全运行的重要工作。
二、 现测量锅炉汽包水位的仪表：
每台锅炉的汽包水位都有两台双色水位计、一台电极式水位计和一台差压式水位计。
（一）、双色水位计是锅炉所必须配备的装置，属于直读式物位检测仪表，双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理所显示的锅炉水、汽部分，汽呈红色、水呈绿色。该仪表原理简单，使用方便、可靠、准确，但只能用作就地显示。
（二）、电极式水位计属于电气式液位测量仪表，电极式水位计由检测部分和显示部分组成，其中检测部分是由一密闭连通管上装多个电极（现用15个、17个）。各电极均用氧化铝等绝缘材料与管道绝缘，并用电缆线引出，连通管作为一个公共电极与电缆相连。当水位达到某一个电极时，它就能把容器和该电极短路（即接通），于是该回路就有电流通过，显示部分相应的发光二极管就点亮。显示部分是由与电极数目相对应的发光二极管组成，根据显示仪表中二极管点亮的多少，就能形象地反应出液位的高度。电接点水位计的优点：在其量程内有水即可稳定测量，检测可信，即便某点显示有误，仍可根据其余点判断水位，显示直观醒目，电极式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，在锅炉启/停过程中能准确反映水位情况；该仪表水位的测量是断续的，存在阶跃式显示、分辨（最少间隔15mm）不能进行数据记录等缺陷。
（三）、差压式水位计是静压式物位检测仪表中的一种，是使用最广泛的远传式汽包水位仪表，是三冲量水位调节系统的重要组成部分。差压式水位计是根据液体静力学原理来测量汽包水位的，测量时将汽包水位对应的水柱产生的压强进行比较，比较的基准点是水位计取样孔的中心线，由于参比水柱的高度保持不变，测得的压差就可以直接反映出汽包中水位。
三、差压式水位计的仪表组成
（一）差压式水位计测量的原理图
（二）、差壓式水位计的量程选择
1、汽包水位显示的量程，现锅炉汽包水位计的量程为0—600mm水柱，显示量程为-300—300mm水柱，即差压变送器的输出4—20mA对应液位-300—300mm水柱。
2、 配电器的量程，配电器现选用信号为一入两出，为差压变送器提供24VDC电源，且输入为4—20mA信号，两路输出4—20mA信号，一路送汽包水位显示，一路送水位调节系统。
3、 差压变送器的量程
用差压变送器测量锅炉汽包液位时，应特别地注意负迁移的问题，即当汽包液位在最低液位时，差压变送器输出应指示O%，而当汽包液位在最高液位时，差压变送器输出指示100%。因此，在进行测量时，应将气相即高液位接在变送器的负压侧，将液相即低液位接在变送器的正压侧，将差压变送器进行全量程负向迁移，即将（O—600）毫米水柱（1mmH2O 9.8P）迁移成（-600～O）毫米水柱。现锅炉汽包水位选用横河差压变送器进行测量时，当在负压侧不加测量信号时，变送器输出应为2OmA，如在负压侧加上全量程信号时，则变送器输出应为4mA。
四、差压式水位计的组成与维护
（一）、差压式水位计的组成
我厂采用的是双室平衡容器加差压变送器测量液位。
双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。它的这种能力主要体现在，当汽包中的水位越接近于0水位，其输出的差压受压力变化的影响越小，即对汽包水位测量的影响越小。容器特性由于容器的自身结构决定的，故又称为固有补偿特性。
从双室平衡容器引出的管线接至差压变送器，差压变送器负压侧的液位高度由于汽包蒸汽的冷凝作用，双室平衡容器负压侧的冷凝液始终是满的，加在差压变送器负压侧的液位始终是最大的，而变送器正压侧的液位则随着汽包液位的变化而同步变化，当汽包液位在设计零位时，变送器输出最小；而当双室平衡容器的冷凝液水被排完时，变送器输出应指示最大，所以变送器正压侧的水柱高度永远小于负压侧的水柱高度（汽包实际水位全满除外），也就是正压侧所受的压力永远小于负压侧所受的压力，当汽包实际水位全满时，变送器正，负压室的水柱高度相等，变送器输出满刻度。
差压变送器安装在锅筒旁边，现场温度比较高，有时有振动、尘土大。消除办法就是安装有关的技术规定选择合适的位置来安装差压变送器，按照现场的实际增加防护措施，安装好固定支架。 当差压变送器安装位置固定后，调整变送器仪表内部零点，消除-ρgH作用力。差压变送器负迁移后，当液位从最低液位变化到最高液位时，差压变送器输出电流对应为4--20mA，可以直接反映汽包液位的实际值。
（二）、差压式水位计的维护
1、由于锅炉汽包水位是锅炉三冲量水位调节系统的重要组成部分，在锅炉正常运行的情况下是不允许对差压式水位计阀门及接线进行各项试验维护操作的。当确认差压式水位计与实际的水位偏差大时，需将锅炉自动上水调节功能退出，进行手动调节。进行及时处理所发生故障。
2、判断差压变送器在现场使用过程中测量是否准确，首先关闭差压变送器三阀组的正、负压测量室，打开平衡阀及仪表放空堵头，仪表输出应为20mA。其次，关闭正、负压室取压点，打开放空开关，此时，仪表输出应为4mA，如果不为20mA或4mA，应检查正、负压室引线是否堵，迁移量是否改变，零位是否准确，冷凝水是否流失等。
4、 差压变送器连接至双室平衡容器引出的管线，确保连接处密封好无泄漏。差压变送器在开表或关表时，应注意双室平衡容器负压侧的冷凝水尽量保持不变。在正常生产时，由于双室平衡容器负压侧的水柱高度总是太于正压侧的水柱高度，所以变送器正，负压侧的引压管线一旦装反，则变送器正压室的压力永远大于负压室的压力，变送器输出一直最大。
5、 全负迁移的差压变送器在正常生产时，如果负压侧漏水，即双室平衡容器的冷凝液不能全滿时，则变送器的输出指示应该是偏离的，当然，如果双室平衡容器中蒸汽的冷凝量大于负压侧的外漏量，即能保持双室平衡容器的冷凝水恒定不变时，则变送器的输出是不会变化的。
6、 要定期对锅炉汽包水位进行检查，检查内容各阀门接头是否泄漏、正，负导压管的排放阀是否有泄漏。变送器的运行状况、环境温度等。
五、结语
汽包水位的准确控制是锅炉安全稳定运行的前提保证，利用双色水位计（工业电视监视系统）和电接点水位计来观察校验汽包水位，是对差压变送器的监视和补充。只有掌握了各种水位计的测量原理，才能在实际应用中灵活运用，及时准确的处理现场仪表出现的故障，以保证在任何运行工况下汽包水位的正确监视和控制。
参考文献：
[1] 叶江祺.热工测量和控制仪表安装[M]2版.北京：中国电力出版社，1997
[2] 焦小澄，姜大纯.仪器仪表维修工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2007
关键词：锅炉汽包；水位；仪表；维护
中图分类号：TK223.6
一、 引言
通化钢铁股份有限公司动力厂目前共有九台锅炉，其中有三台150t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、四台35t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、一台35t/h燃高炉煤气锅炉、一台71t/h余热锅炉。锅炉是重要的供汽设备，其主要任务供给合格稳定的蒸汽，以满足冶金区各系统的需要及为我厂的汽轮发电机组提供动力。锅炉汽包水位是锅炉运行监控的一项重要指标，是一个非常重要的被控变量，影响锅炉水位变化的原因是很多的，其中主要是锅炉的蒸发量和给水流量，其他还有炉膛热负荷（燃烧率）以及汽包压力的变化等。由于汽包水位会经常波动，维持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，汽包水位过高或急剧波动将会影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度大，饱和水蒸气带水过多，会使过热器管壁结垢导致损坏，同时过热蒸汽温度急剧下降。该过热蒸汽作为汽轮发电机组的动力，将会损坏汽轮机叶片，影响发电机组运行的安全。水位过低，则汽包内的水量较少，当负荷很大时，水的汽化速度加快，因而汽包内的水量变化速度很快，如不及时控制，就会使汽包内的水全部汽化，导致水冷壁损坏，甚至引起爆炸。因此锅炉汽包水位必须严加控制，要将其控制在正常范围内，关键在于汽包水位计的可靠性和准确性。汽包水位测量仪表水位计的正确使用维护是保证锅炉稳定安全运行的重要工作。
二、 现测量锅炉汽包水位的仪表：
每台锅炉的汽包水位都有两台双色水位计、一台电极式水位计和一台差压式水位计。
（一）、双色水位计是锅炉所必须配备的装置，属于直读式物位检测仪表，双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理所显示的锅炉水、汽部分，汽呈红色、水呈绿色。该仪表原理简单，使用方便、可靠、准确，但只能用作就地显示。
（二）、电极式水位计属于电气式液位测量仪表，电极式水位计由检测部分和显示部分组成，其中检测部分是由一密闭连通管上装多个电极（现用15个、17个）。各电极均用氧化铝等绝缘材料与管道绝缘，并用电缆线引出，连通管作为一个公共电极与电缆相连。当水位达到某一个电极时，它就能把容器和该电极短路（即接通），于是该回路就有电流通过，显示部分相应的发光二极管就点亮。显示部分是由与电极数目相对应的发光二极管组成，根据显示仪表中二极管点亮的多少，就能形象地反应出液位的高度。电接点水位计的优点：在其量程内有水即可稳定测量，检测可信，即便某点显示有误，仍可根据其余点判断水位，显示直观醒目，电极式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，在锅炉启/停过程中能准确反映水位情况；该仪表水位的测量是断续的，存在阶跃式显示、分辨（最少间隔15mm）不能进行数据记录等缺陷。
（三）、差压式水位计是静压式物位检测仪表中的一种，是使用最广泛的远传式汽包水位仪表，是三冲量水位调节系统的重要组成部分。差压式水位计是根据液体静力学原理来测量汽包水位的，测量时将汽包水位对应的水柱产生的压强进行比较，比较的基准点是水位计取样孔的中心线，由于参比水柱的高度保持不变，测得的压差就可以直接反映出汽包中水位。
三、差压式水位计的仪表组成
（一）差压式水位计测量的原理图
（二）、差壓式水位计的量程选择
1、汽包水位显示的量程，现锅炉汽包水位计的量程为0—600mm水柱，显示量程为-300—300mm水柱，即差压变送器的输出4—20mA对应液位-300—300mm水柱。
2、 配电器的量程，配电器现选用信号为一入两出，为差压变送器提供24VDC电源，且输入为4—20mA信号，两路输出4—20mA信号，一路送汽包水位显示，一路送水位调节系统。
3、 差压变送器的量程
用差压变送器测量锅炉汽包液位时，应特别地注意负迁移的问题，即当汽包液位在最低液位时，差压变送器输出应指示O%，而当汽包液位在最高液位时，差压变送器输出指示100%。因此，在进行测量时，应将气相即高液位接在变送器的负压侧，将液相即低液位接在变送器的正压侧，将差压变送器进行全量程负向迁移，即将（O—600）毫米水柱（1mmH2O 9.8P）迁移成（-600～O）毫米水柱。现锅炉汽包水位选用横河差压变送器进行测量时，当在负压侧不加测量信号时，变送器输出应为2OmA，如在负压侧加上全量程信号时，则变送器输出应为4mA。
四、差压式水位计的组成与维护
（一）、差压式水位计的组成
我厂采用的是双室平衡容器加差压变送器测量液位。
双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。它的这种能力主要体现在，当汽包中的水位越接近于0水位，其输出的差压受压力变化的影响越小，即对汽包水位测量的影响越小。容器特性由于容器的自身结构决定的，故又称为固有补偿特性。
从双室平衡容器引出的管线接至差压变送器，差压变送器负压侧的液位高度由于汽包蒸汽的冷凝作用，双室平衡容器负压侧的冷凝液始终是满的，加在差压变送器负压侧的液位始终是最大的，而变送器正压侧的液位则随着汽包液位的变化而同步变化，当汽包液位在设计零位时，变送器输出最小；而当双室平衡容器的冷凝液水被排完时，变送器输出应指示最大，所以变送器正压侧的水柱高度永远小于负压侧的水柱高度（汽包实际水位全满除外），也就是正压侧所受的压力永远小于负压侧所受的压力，当汽包实际水位全满时，变送器正，负压室的水柱高度相等，变送器输出满刻度。
差压变送器安装在锅筒旁边，现场温度比较高，有时有振动、尘土大。消除办法就是安装有关的技术规定选择合适的位置来安装差压变送器，按照现场的实际增加防护措施，安装好固定支架。 当差压变送器安装位置固定后，调整变送器仪表内部零点，消除-ρgH作用力。差压变送器负迁移后，当液位从最低液位变化到最高液位时，差压变送器输出电流对应为4--20mA，可以直接反映汽包液位的实际值。
（二）、差压式水位计的维护
1、由于锅炉汽包水位是锅炉三冲量水位调节系统的重要组成部分，在锅炉正常运行的情况下是不允许对差压式水位计阀门及接线进行各项试验维护操作的。当确认差压式水位计与实际的水位偏差大时，需将锅炉自动上水调节功能退出，进行手动调节。进行及时处理所发生故障。
2、判断差压变送器在现场使用过程中测量是否准确，首先关闭差压变送器三阀组的正、负压测量室，打开平衡阀及仪表放空堵头，仪表输出应为20mA。其次，关闭正、负压室取压点，打开放空开关，此时，仪表输出应为4mA，如果不为20mA或4mA，应检查正、负压室引线是否堵，迁移量是否改变，零位是否准确，冷凝水是否流失等。
4、 差压变送器连接至双室平衡容器引出的管线，确保连接处密封好无泄漏。差压变送器在开表或关表时，应注意双室平衡容器负压侧的冷凝水尽量保持不变。在正常生产时，由于双室平衡容器负压侧的水柱高度总是太于正压侧的水柱高度，所以变送器正，负压侧的引压管线一旦装反，则变送器正压室的压力永远大于负压室的压力，变送器输出一直最大。
5、 全负迁移的差压变送器在正常生产时，如果负压侧漏水，即双室平衡容器的冷凝液不能全滿时，则变送器的输出指示应该是偏离的，当然，如果双室平衡容器中蒸汽的冷凝量大于负压侧的外漏量，即能保持双室平衡容器的冷凝水恒定不变时，则变送器的输出是不会变化的。
6、 要定期对锅炉汽包水位进行检查，检查内容各阀门接头是否泄漏、正，负导压管的排放阀是否有泄漏。变送器的运行状况、环境温度等。
五、结语
汽包水位的准确控制是锅炉安全稳定运行的前提保证，利用双色水位计（工业电视监视系统）和电接点水位计来观察校验汽包水位，是对差压变送器的监视和补充。只有掌握了各种水位计的测量原理，才能在实际应用中灵活运用，及时准确的处理现场仪表出现的故障，以保证在任何运行工况下汽包水位的正确监视和控制。
参考文献：
[1] 叶江祺.热工测量和控制仪表安装[M]2版.北京：中国电力出版社，1997
[2] 焦小澄，姜大纯.仪器仪表维修工实用技术手册[M].南京：江苏科学技术出版社，2007